CN108894747A - 固井完井管柱内腔密封与液力开启控制装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种固井完井管柱内腔密封与液力开启控制装置，属于油气田开发技术领域。所述装置包括：上接头1、密封钢球2、内套3、剪钉4、过流球座5、过流通道6、下接头7。上接头1和下接头7连接，液力开启前，所述密封钢球2坐落于过流球座5上，过流球座5位于内套3内部，内套3位于上接头1内部，剪钉4位于内套3的中部；过流通道6位于过流球座5的底部。内套3上端外侧设置有凹槽，内置上密封圈8；过流球座5上端外侧设置有凹槽，内置过流密封圈9；上接头1下端内侧设置有凹槽，内置有下密封圈10。本发明通过密封钢球自由落体运动掉落到过流球座上，提高了密封可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及油气田开发技术领域，特别涉及一种固井完井管柱内腔密封与液力开启控制装置。
背景技术
随着油气田的开发，分级注水泥装置被广泛的应用。例如，有的注水泥装置设置了固井完井管柱内腔密封与液力开启控制装置，通过固井完井管柱内腔密封与液力开启控制装置保证施工效果。因此，如何设计出可以保证施工效果的固井完井管柱内腔密封与液力开启控制装置，成了油气田开发技术领域中人们十分关注的问题。
在实施选择性固井完井作业中，相关技术中有一种固井装置的技术由上接头、压套、脱落套、外套、卡环、关闭滑套、打开滑套、内筒、下接头组成。其中：压套套在脱落套上，内筒套在脱落套上，上接头套在压套上，关闭滑套套在压套上，关闭滑套套在内筒上，打开滑套套在内筒上，下接头套在内筒上，外套依次套在上接头、关闭滑套、打开滑套和下接头上，上接头、外套和下接头依次螺纹连接。工作中，还要用到重力塞、开启塞、关闭塞。
相关技术至少存在以下问题：
相关的固井装置中重力塞为柔性胶塞，自由落体到固定位置的可靠性低，通过重力塞起到密封作用的可靠性低。
发明内容
本发明实施例提供了一种固井完井管柱内腔密封与液力开启控制装置，以解决相关技术中密封可靠性低的问题。所述相关技术如下：
一种固井完井管柱内腔密封与液力开启控制装置，所述固井完井管柱内腔密封与液力开启控制装置包括：上接头1、密封钢球2、内套3、剪钉4、过流球座5、过流通道6和下接头7。
其中，上接头1和下接头7连接，液力开启前，密封钢球2坐落于过流球座5上，过流球座5位于内套3内部，内套3位于上接头1内部，剪钉4位于内套3的中部；过流通道6位于过流球座5的底部；
其中，所述内套3上端外侧设置有凹槽，内置上密封圈8；所述过流球座5上端外侧设置有凹槽，内置过流密封圈9；上接头1下端内侧设置有凹槽，内置有下密封圈10。
可选的，上接头1内壁设置有台阶，内套3上端放置于上接头1台阶上，内套3下端与下接头7相抵。
可选的，过流球座5与密封钢球2连接一端内壁设置为倒锥形的锥面；密封钢球2坐落于过流球座5的锥面上。
可选的，过流球座5外侧中部设置有凹槽，剪钉4的末端顶紧凹槽底部，剪钉4将内套3与过流球座5固定在一起。
可选的，上接头1与下接头7螺纹连接。
液力开启后，过流球座5和密封钢球2下落到下接头7上，过流球座5与下接头7之间的空隙为环空过流通道11。
可选的，下接头7内壁设置为倒锥形的锥面缩颈。液力开启后，过流球座5和密封钢球2下落到下接头7的锥面缩颈上。
可选的，过流通道6可以设置为分瓣过流通道。
可选的，下接头7下端设置有螺纹，与浮箍浮鞋配套使用。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
液力开启前，通过密封钢球的自由落体运动到过流球座上，提高了密封可靠性；液力开启后，通过过流球座和下接头的锥面设计，没有零件掉落出工具外部，保证了施工的安全可靠；通过分瓣过流通道加大了水泥过流通道，保证了施工效果；通过和浮箍浮鞋配套使用，加强了防倒流性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种固井完井管柱内腔密封与液力开启控制装置在液力开启前的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的过流球座5和过流通道6三维结构图；
图3是本发明实施例提供的一种固井完井管柱内腔密封与液力开启控制装置在液力开启后的结构示意图。
其中，对附图中的标号说明如下：
1上接头、2密封钢球、3内套、4剪钉、5过流球座、6过流通道、7下接头、8上密封圈、9过流密封圈、10下密封圈、11环空过流通道。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
参见图1，本发明实施例提供了一种固井完井管柱内腔密封与液力开启控制装置，由上接头1、密封钢球2、内套3、剪钉4、过流球座5、过流通道6、下接头7组成。
其中，上接头1和下接头7连接，液力开启前，密封钢球2坐落于过流球座5上，过流球座5位于内套3内部，内套3位于上接头1内部，剪钉4位于内套3的中部；过流通道6位于过流球座5的底部；
其中，所述内套3上端外侧设置有凹槽，内置上密封圈8；所述过流球座5上端外侧设置有凹槽，内置过流密封圈9；上接头1下端内侧设置有凹槽，内置有下密封圈10。
具体的，液力开启前，上接头1与下接头7相连，上接头1与下接头7之间设置有下密封圈8；内套3一端与上接头1相抵，内套3另一端与下接头7相抵；上接头1与内套3之间设置有上密封圈9；内套3中部对称位置加工有预设数量的通孔，在此，通孔的数量为2或者4，本发明实施例不加以限定，与通孔相对应数量的剪钉4穿过通孔将内套3与过流球座5连接在一起；内套3另一端的端面顶紧在下接头7与上接头1相连的那端的端面上。
过流球座5套在内套3内部；剪钉4穿过内套3的通孔，将过流球座5和内套3固定连接在一起；过流球座5与内套3之间设置有过流密封圈10；密封钢球2放置于过流球座5上。
本发明实施例中，密封钢球2自由落体掉落到过流球座5上，达成密封效果。
本发明实施例通过密封钢球自由落体掉落到过流球座上，提高了密封可靠性。
在一种可选实施例中，上接头1内壁设置有用于容纳内套3的台阶，内套3下端与下接头7相抵。
其中，上接头1内壁的台阶与内套3相适配，内套3一端顶在上接头1的台阶上，内套3另一端与下接头7相抵。
在一种可选实施例中，过流球座5与密封钢球2相连一端内壁设置为倒锥形的锥面。
密封钢球2坐落于过流球座5的锥面上。其中，过流球座5内壁的锥面的倾斜程度本发明实施例不加以限定。
在一种可选实施例中，过流球座5外侧中部设置有凹槽，剪钉4的末端顶紧凹槽底部，剪钉4将内套3与过流球座5固定在一起。
剪钉4穿过内套3的通孔，剪钉4的末端顶紧在过流球座5外侧中部的凹槽底部，剪钉4将内套3与过流球座5固定在一起。
在一种可选实施例中，上接头1与下接头7螺纹连接。
上接头1与下接头7连接的一端内侧设置有内螺纹，下接头7与上接头1连接的一端外侧设置有外螺纹，上接头1与下接头7通过螺纹连接。其中上接头1与下接头7上设置的内螺纹、外螺纹，本发明实施例对此不加以限定，例如，还可以是上接头1与下接头7连接的一端内侧设置有外螺纹，下接头7与上接头1连接的一端外侧设置有内螺纹。
液力开启后，过流球座5和密封钢球2下落到下接头7上，过流球座5与下接头7之间的空隙形成环空过流通道11。
一种可选实施例中，下接头7与过流球座5接触一端内壁设置有倒锥形的锥面，过流球座5下落到下接头7的锥面上。
其中，下接头7内壁的倒锥形的锥面的倾斜程度本发明实施例不加以限定。
一种可选实施例中，过流通道6为分瓣过流通道。如图2，为过流球座5与过流通道6的三维结构示意图。
参见图3，一种可选实施例中，下接头7下端外壁设置有螺纹，与浮箍浮鞋连接。其中，下接头7下端外壁的螺纹可以为外螺纹或内螺纹，本发明实施例不加以限定。
本发明实施例提供的固井完井管柱内腔密封与液力开启控制装置的工作原理：
本发明实施例中，液力开启前，密封钢球2自由落体运动落到过流球座5上达成密封。液力开启后，密封钢球2和过流球座5下落到下接头7的锥面上，水泥经过环空过流通道11，从过流通道6流出，下接头7与浮箍浮鞋配套使用。
综上所述，本发明实施例提供的固井完井管柱内腔密封与液力开启控制装置在液力开启前，通过密封钢球的自由落体运动到过流球座锥面上，提高了密封可靠性；液力开启后，通过过流球座和下接头的锥面设计，没有零件掉落出工具外部，保证了施工的安全可靠；通过分瓣过流通道加大了水泥过流通道，保证了施工效果；通过和浮箍浮鞋配套使用，加强了防倒流性。并且本发明实施例结构简单，加工成本低，不改变常规的固井流程；不仅可以用于水平井和大斜度井，也可以用于直井。
上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本公开的可选实施例，在此不再一一赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种固井完井管柱内腔密封与液力开启控制装置，其特征在于，所述装置包括：上接头(1)、密封钢球(2)、内套(3)、剪钉(4)、过流球座(5)、过流通道(6)和下接头(7)；
所述上接头(1)和下接头(7)连接，液力开启前，所述密封钢球(2)坐落于过流球座(5)上，过流球座(5)位于内套(3)内部，内套(3)位于上接头(1)内部，剪钉(4)位于内套(3)的中部；过流通道(6)位于过流球座(5)的底部；
其中，所述内套(3)上端外侧设置有凹槽，内置上密封圈(8)；所述过流球座(5)上端外侧设置有凹槽，内置过流密封圈(9)；所述上接头(1)下端内侧设置有凹槽，内置有下密封圈(10)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述上接头(1)内壁设置有用于容纳内套(3)的台阶，内套(3)下端与下接头(7)相抵。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述过流球座(5)与密封钢球(2)连接一端内壁设置为倒锥形的锥面；
所述密封钢球(2)坐落于过流球座(5)的锥面上。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述过流球座(5)外侧中部设置有凹槽，剪钉(4)的末端顶紧凹槽底部，剪钉(4)将内套(3)与过流球座(5)固定在一起。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述上接头(1)与下接头(7)螺纹连接。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置在液力开启后，过流球座(5)和密封钢球(2)下落到下接头(7)上，过流球座(5)与下接头(7)之间的空隙形成环空过流通道(11)。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述下接头(7)内壁设置为倒锥形的锥面；
液力开启后，所述过流球座(5)和密封钢球(2)下落到下接头(7)的锥面上。
8.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述过流通道(6)为分瓣过流通道。
9.根据权利要求1-8任一所述的装置，其特征在于，所述下接头(7)下端外壁设置有螺纹，与浮箍浮鞋连接。
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